【Java】集合框架和泛型（三）

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泛 型

认识泛型

（1）泛型是JDK1.5的新特性，泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数，使代码可以应用于多种类型。

（2）Java语言引入泛型的好处是安全简单，且所有强制转换都是自动和隐式进行的，提高了代码的重用率。

1、 泛型的定义

（1）将对象的类型作为参数，指定到其他类或者方法上，从而保证类型转换的安全性和稳定性。这就是泛型。泛型的本质就是参数化类型。

（2）泛型的定义语法格式如下：

类1或者接口<类型实参> 对象 = new 类2<类型实参>();

注意：

-->“类2”可以是“类1”本身，可以是“类1”的子类，还可以是接口的实现类。

-->“类2”的类型实参必须和“类1”中的类型实参相同。

（3）例如：ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

上述代码表示创建一个ArrayList集合，当规定该集合中存储的元素类型必须为String类型。

2、 泛型在集合中的应用

（1）JDK1.5中已经改写了集合框架中的所有接口和类，增加了对泛型的支持，也就是泛型集合。

（2）使用泛型集合在创建集合对象时指定集合中元素的类型，从集合中取出元素时无需进行强制类型转换，并且如果把非指定类型对象放入到集合中，会出现编译错误。

（3）List和ArrayList的泛型形式是List<E>和ArrayList<E>，ArrayList<E>与ArrayList类的常用方法基本一样。

（4）Map与HashMap也有它们的泛型形式，即Map<K,V>和HashMap<K,V>，因为它们的每一个元素都包含两个部分，及key和value，所以，在应用泛型时，要同时指定key的类型和value的类型，K表示key的类型，V表示value的类型。HashMap<K,V>操作数据的方法与HashMap基本一样。

（5）泛型使集合的使用更方便，也提升了安全：

-->存储数据时进行严格类型检查，确保只有合适类型的对象才能存储在集合中。

-->从集合中检索对象时，减少了强制类型转换。

深入泛型

（1）在集合中使用泛型只是泛型多种应用的一种，在接口、类、方法等方面也有着泛型的广泛应用。

（2）泛型的本质就是参数化类型，参数化类型的重要性在于允许创建一些类、接口和方法，其操作的数据类型被定义为参数，可以在真正使用时指定具体的类型。

参数化类型：参数化类型包含一个类或者接口，以及实际的类型参数列表。

类型变量：是一种非限定性标识符，用来指定接口或者方法的类型。

1、 定义泛型类、泛型接口和泛型方法

（1）对于一些常常处理不同类型数据转换的接口或者类，可以使用泛型定义，如Java中的List接口。

（2）定义泛型接口或类的过程，与定义一个接口或者类相似。

1）泛型类

概念：泛型类简单地说就是具有一个或者多个类型参数的类。

语法：
访问修饰符 class className<TypeList>

TypeList表示类型参数列表，每个类型变量之间以逗号分隔。

举例：
public class GenericClass<T>{······}

创建泛型类实例：
new className<TypeList>(argList);

TypeList表示定义的类型参数列表，每个类型变量之间以逗号分隔。

argList表示实际传递的类型参数列表，每个类型变量之间同样以逗号分隔。

举例：
new GenericClass<String>("this is String Object");

2）泛型接口

概念：泛型接口就是拥有一个或者多个类型参数的接口。泛型接口的定义方式与定义泛型类类似。

语法：
访问修饰符 interface interfaceName<TypeList>

TypeList表示由逗号分隔的一个或多个类型参数列表。

举例：
public interface TestInterface<T>{

public T print(T t);

}

泛型类实现泛型接口：
访问修饰符 class className<TypeList> implements interfaceName<TypeList>

3）泛型方法

概述：

一些方法常常需要对某一类型数据进行处理，若处理的数据乐行不确定，则可以通过泛型方法的方式来定义，达到简化代码、提高代码重用性的目的。

泛型方法实际上就是带有类型参数的方法。

定义泛型方法与方法所在的类、或者接口是否是泛型类或者泛型接口没有直接的关系，也就是说无论是泛型类还是非泛型类，如果需要就可以定义泛型方法。

语法：
访问修饰符 <类型参数> 返回值 方法名(类型参数列表)

注意：
类型变量放置在访问修饰符与返回值之间。

举例：
public <String> void showName(String s){}

2、 多个参数的泛型类

（1）泛型类的类型参数可以有一个或者多个。

（2）比如HashMap<K,V>就有两个类型参数，一个指定key的类型，一个指定value的类型。

3、 从泛型类派生子类

（1）面向对象的特征同样适用于泛型类，所以泛型类也可以继承。

（2）继承了反省类的子类，必须也是泛型类。

（3）继承泛型类的语法格式：class 子类<T> extends 父类<T>{}

集合框架和泛型总结

1、 集合弥补了数组的缺陷，它比数组更灵活实用，而且不同的集合适用于不同场合。

2、 Java集合框架共有3大类接口，即Map接口、List接口和Set接口。

3、 ArrayList和数组采用相同的存储方式，它的特点是长度可变且可以存储任何类型的数据，它的优点在于遍历元素和随机访问元素的效率较高。

4、 LinkedList类采用链表存储方式，优点在于插入、删除元素时效率较高。

5、 Iterator为集合而生，专门实现集合的遍历，它隐藏了各种集合实现类的内部细节，提供了遍历集合的统一编程接口。

6、 HashMap类是最常用的Map实现类，它的特点是存储键值对数据，优点是查询指定元素效率高。

7、 泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数，使代码可以应用于多种数据类型。

8、 使用泛型集合在创建集合对象时指定集合中元素的类型，从集合中取出元素时无需进行强制类型转换。

9、 在集合中使用泛型只是泛型多种应用的一种，在接口、类、方法等方面也有着泛型的广泛应用。

10、 如果数据类型不确定，可以通过泛型方法的方式，达到简化代码、提高代码重用性的目的。

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